藤本健のソーラーリポート
【完結編】EVサクラは家の電源になれるのか? 充放電効率の計測結果と今後の計画
2024年4月18日 08:05
国内でも少しずつ増えてきている電気自動車(EV)。これが本当に環境にとっていいのかどうか、ガソリンエンジンと比較して走りはどうなのかなど意見はいろいろあるようだが、そうした観点とはまったく違うところから昨年(2023年)筆者は日産のサクラを導入した。それはクルマとしてではなく“大容量の蓄電池”と見立てて、自宅全体に電気供給するための機材にするという考え方だ。
これはV2H(Vehicle to Home)というシステムを利用することで実現可能であり、専用の蓄電池を購入するよりも安く導入できるため、試してみた話をこれまで3回に渡って書いてきた。もちろん現在も日々利用しているわけだが、今回はその最終回として「蓄電と放電における効率問題」について、より細かく計測しながらお伝えしたい。
V2H利用開始、太陽光パネル交換。そしてHEMSに「Nature Remo E」導入
もともと19年前に自宅を建てた際、同時に設置した太陽光発電システムを効率よく利用したいと導入したサクラとV2Hだったわけだが、経年劣化もあり思い切って太陽光発電システム自体をリプレイス(交換)してしまうという本末転倒のような話は、前回した通り。ただ、そのおかげもあって、発電量はそれまでの2.5倍程度、19年前の新品時代と比較しても1.5倍以上の発電をするようになった。
そのリプレイスが10月31日だったので、冬至に向かって発電量はどんどん落ちていったわけだが、その後春になり発電量はグングンと上昇。春分を過ぎた晴天の日、3月20日には32.2kWhの発電を記録しているので、サクラの容量である20kWhを遥かに上回る電気であり、日中は電気は使い放題の電力王の気分が味わえる嬉しい悲鳴だ。
4人家族の一般家庭の1日の消費電力は15kWh程度と言われているので、32.2kWhであれば、その倍以上。もちろん太陽光発電は昼間しか発電しないため、それをサクラに貯めて夜間に利用すれば余裕のはずという予定だったのだが、それがなぜかうまくいっていないのが実情。その理由が、どうもサクラへの充電量と、その結果取り出せる放電量に大きな差があり、電気をかなり無駄にしてしまっているようなのだ。
普通に使っていると何となくしかわからない中、とっても便利な機材を入手できて、細かくデータを追っていけるようになった。それが、横浜のベンチャー企業であるNatureが開発した「Nature Remo E」という機材だ。
同じく昨年の10月頭にサクラが納車され、V2Hを使い始めたタイミングから、どうも思った通りの充放電ができないため、その細かいチェックのためにHEMSを導入してみようと考えたのがキッカケ。HEMSとはHome Energy Management System（ホーム エネルギー マネジメント システム）の略で、エネルギーを見える化するとともに、家電や電気設備を最適に制御するための管理システムのこと。パナソニックやシャープ、東芝などのメーカーが製品を出しているが、調べてみると結構いいお値段ではある。
実は以前は簡易的なHEMSともいえる、NTTスマイルエナジーの「エコめがね」というシステムを導入しており、2012年に記事にしたこともあった。太陽光で発電した電力量と東京電力から購入した電力量、売電した電力量が毎時どのくらいだったかを計測し、記録してくれるというものだったが、それなりに便利に使えていた。
しかしエコめがねは、その後、低圧（50kW以下）の業務用太陽光発電システムの監視に特化したサービスが中心となり、個人の家庭ユーザーへのサービスが2023年3月末で終了となってしまった。その結果、ウチでもデータ収集できなくなってしまったため代替となるものが欲しいと思っていたのだ。
そんな中、たまたまネット検索していて見つけたのが、Nature Remo E。機能、性能を見ると、大手メーカーのHEMSよりもいいのでは…と思える内容でもあり、工事も不要で利用できる、という。たまたま見つけた日がAmazonの特売タイミングで15%オフの33,780円だったのもあり、衝動買いのように即決してしまった。
Nature Remo Eで電気の流れや現状がすぐチェック可能に
翌日届いたものを試してみたら、やっぱりすごいマシンだった。設置方法は単純に自宅のコンセントに挿すだけ。
使えるようにするには、その後スマホアプリを使っていろいろ設定していくのだが、まず行なうのが東電のスマートメーターとの接続。いわゆるBルートというものを利用するのだが、これについては、IIJのシステムを使って接続したことを以前レポートしている。
BルートというのはWi-SUNというWi-Fiとは異なる920MHz帯の電波を使って通信することで、スマートメータの情報を取得できるというもの。これによりリアルタイムに売買電力状況を使えるようになっており、その積算により毎時、毎日の売買電力量がつかめるのだ。もちろん、これは重要な個人情報であるため、接続するためにはIDとパスワードが必要となり、電力会社に申請して、これらを入手可能。このIDとパスワードについては、以前記事で紹介した際に入手しているので、それを入力して、すぐに接続できた。
一方、Nature Remo EはHEMSの規格であるECHONET Lite(エコーネットライト)に対応しているので、これに準拠した機器であれば接続可能。ただし一言でECHONET Lite対応といってもいくつかのバージョンがあったりで、うまくつながるつながらないの相性もあるようだ。が、実際にはニチコンのV2Hがすぐに認識され、現在の消費電力や毎時の消費電力量などを掴めるようになった。
以前の記事でも書いた通り、ニチコンのV2Hはスマホアプリで操作できるようになっているのだが、iOS 15登場当初、iOS 15に対応しておらず起動すらできない状態が1カ月半近く続いていた。
そうした中、このNature Remo Eのアプリは問題なく使えて、V2Hのモニタリングだけでなく、EVの充電量の確認や放電/充電、コネクターのロックなどの操作ができるほか、タイマー設定なども自由に行なえた。しかもニチコンのアプリは自宅のWi-Fiに接続していないと操作ができないのに対し、Nature Remo Eのアプリは外出先からも利用できるという点でも優れていた。
このNature Remo Eは太陽光発電の状況についても細かくモニタリングが可能。ただ、ウチにあった19年前の太陽光発電システムはECHONET Lite登場以前のものだったので、当然見られなかったが、これから導入するものはできるはず。念のため、10月末に工事をしてくれる会社に確認をとったところ、問題なさそうだった。
せっかくなら、このタイミングで分電盤もECHONET Lite対応の最新のものに取り換えるのもいいのではと思い、太陽光発電システム工事と一緒に工事ができないか聞いてみたのだ。そうしたところパナソニック製のものがあるが、20万円近くするほか、納期に数カ月かかるとの話で、いったん見送りに。一応自分でも電気工事士の資格は持っているので、いつか自分で導入してみてもいいのかも……ということにした。
そうした中、いよいよ10月末にシャープの太陽光発電システムのリプレイス工事を実施。このパワコン/モニターシステムがECHONET Lite対応だったので、Wi-FiでLAN接続をしてみたところ、あっさりとNature Remo Eから見ることができ、Nature Remo Eアプリからは東京電力のスマートメーターの状況、V2Hとの充電/放電の状況、太陽光発電の状況を一元チェックできるようになった。
ちなみにシャープでも太陽光発電に関する状況をネット経由でモニタリングできるココロエナジーモニタリングサービスというものが用意されている。ただし、これを利用するにはシャープのHEMSを導入する必要があり、しかも従量課金が必要なのだとか。
実際導入していないので細かな仕様については分からないけれど、おそらく同等のことがNature Remo Eで実現でき、しかも従量課金など不要で利用できるのはありがたいところ。リアルタイムでの状況は、アニメーションで表示されるため、まさに今、電気がどのように流れているのかを把握できるのだ。
これを見ると、いろいろなことが見えてくる。日中であれば、現在屋根でどのくらいの発電がされているのか、家の中ではどのくらいの電気を使っているのか、V2Hへどのくらの電力で充電されているのかが分かるし、夜間であれば、V2Hからどのくらいの電力が放電されているか、V2Hからの放電がストップしているなら東京電力からどのくらいの電気を買っているのかが一目瞭然というわけだ。
この画面を見て気づくのは太陽光発電でかなりの電気を発電しているのに、東京電力から45Wの電気が入ってきていること。35～50W程度で時間によって少し変化はするが、まさに無駄に電気を買っているという状況。わずかな電力ではあるが、納得いかない電力ではある。これについては仕様なんだそうで、止めるにはブレーカー部分で東京電力との接続を遮断するしかないようだ。
それはまさに「オフグリッド」の実現であり、ちょっと楽しそうではあるが、サクラに蓄電した電力だけですべての生活するにはやや足りない状況だし、切り替えによって瞬間的な停電が発生するため、いくつかの家電でリセットが生じてしまう。それを考えると、いちいち切り替えるのも面倒なため、無駄ではあるけれど常時50Wの購入をしている。ちなみにサクラが満タンになってこれ以上充電できずに売電するようなケースでは、当然ながら東電から家へという電気の流れはなくなる。
いよいよ充放電の状況を確認
Nature Remo Eではリアルタイムの電気の流れだけでなく、時間ごと、日ごと、週ごと、月ごとでの電気の使用状況もチェック可能。例えば3月21日の状況を見てみると、家での電気の使用状況、太陽光発電の発電状況、V2Hの充放電状況、東京電力との売買電状況を確認でき、それぞれを重ね合わせた全体状況が分かる。
サクラにどれくらいの電気がたまっているのかも%単位で表示できて、この画面で充電、放電、停止の切り替えもできるし、必要に応じてV2Hコネクターのロック解除といった操作も可能。ニチコンのアプリでも当然同様のことができるが、ニチコンアプリの場合、充電状況に関しては5%単位でしかチェックできないので、その点でもNature Remo Eは分かりやすい。
さらにV2Hの充放電に関しても、オートメーション設定を行なえて、V2Hの放電を何時に開始し、何時に終了するか、それを何曜日に行なうのか……など細かく指定できるのも面白い。筆者は使っていないが月額150円で利用できるNature Greenというサービスも用意されている。これは電力の市場連動型の電力プランを利用している人におすすめというサービスで、市場価格が安いタイミングでエアコンをつけ、高くなったら温度設定を抑える…といったことができるようになっている。
ここで本題に戻ろう。V2Hの充放電の効率がどうなっているかをいくつかの視点で見ていく。まずはミクロのデータから、この原稿を書いている3月30日の時間を追ってみることにする。前日の夜、サクラの残り容量が35%のところで放電を終了しており、30日はタイマーにより朝6時から放電開始した。
その日は1日晴れで6時前から発電がスタートしていたが、朝食の準備などで結構電気を使う時間でもあり、7時半ごろまで充電と放電が行き来し、7時半ごろからは完全に充電モードへと入っていく。結果、朝0.3kWhを放電しており、この時、サクラの充電が一番減った状態で32%程度だった。そこから11時20分までに充電に使った電力量は8.8kWhで、このときのサクラの充電状態は85%。つまり53%分の電気を貯めるのに8.8kWhを使ったことになる。
でもサクラの全容量は20kWhなので、53%だと10.6kWhを貯めるのに8.8kWhでできてしまったことになり、どう考えてもおかしい。どこかの計測に大きな誤差がありそうだが、そのまま続けて経過を見ていった。
それから40分後、94%までたまったが、そこまでに充電に使ったのが11.8kWh。この40分だけで見ると9%分=1.8kWhを充電するのに3.0kWhを使っていることになり、今度は60%の効率といえる。おそらくは残り容量の数値がかなり怪しいのだろう。
Nature Remo Eの数字とサクラのインジケーターに表示される数字はピッタリ一致していたので、サクラの情報をニチコンのV2Hが把握し、これをNature Remo Eで表示しているのだろうから、サクラがつかむ情報に何か原因があることにはなる。とはいえ、そもそもバッテリーの残り容量を正確に把握する方法はなく、なんらかの予想計算をした結果だから、あまり残容量を元にしたミクロの計算をしても意味はないのかもしれない。
意味はあまりないのは承知の上で、放電のほうもミクロで見てみた。その日は100%まで充電してしまったが、17時ごろには太陽が傾いて家の需要と太陽光発電による供給が逆転したところで放電がスタート。その後22時ごろには残容量が73%となり、27%を消費したことになる。27%は5.4kWhに相当するわけだが、V2Hの放電量は2.3kWh。ただ先ほども見た通り、朝の放電で0.3kWh使っていたので、夕方以降の放電量は2.0kWhとなる。よって、2.0kWh÷5.4kWh=37.0%と、バッテリー容量の1/3程度しか取り出せていないという計算になる。
ちなみにこのバッテリー残量のパーセント表記の上に12.3kWhなどとバッテリーの残量が電力量で表示されているが、必ずしもパーセント表記と比例しない。どうもこれはサクラ側が提示してきている数値のようなのだが、かなりフラつきがあって、あくまでも参考値とみたほうがよさそうだ。
もうひとつ効率を悪くする原因として考えられるのが、V2H自体の消費電力。充電時も放電時もファンが回っていて、結構な音がしていたし、若干の熱も発生している。以前ネット検索した際、ユーザーの情報で「常時200W程度消費しているようだ」という意見があった。その信ぴょう性は定かではないが、少しずつ電気を充電したり、放電するよりは、大きな電力で充放電したほうが効率はいいのかもしれない。ただ普段、Nature Remo Eでデータを見ていて、少しずつのときと一気に電流を流すときで、あまり効率は変わらないので、なんとも言えない。
こんな曖昧な点が多いミクロの数字を見ていても、判断は難しそうなので、今度は1カ月単位での数値を見てみよう。3月の1カ月分の充電と放電について累計を表示してみた。これを見ると289kWhの充電をして147kWhの放電をしている。月初の残量と月末の残量に多少ズレがあるとは思うが、ざっくり充電の半分しか放電していなことがわかる。
効率は期待より低い。それでも次の計画は楽しみ
もっとも、ここまで見た数字はサクラをまったく運転せず単にバッテリーとして使っている場合。ウチでは短距離ではあるけれど、結構頻繁に乗っている。走行メーターを見ると2月末に662kmで、3月末に770kmだったので3月は108km走らせた計算になる。ではこれにどのくらいの電力量を使ったのかというと、そこが定かではないが、サクラのインジケーターに表示されるドライブコンピューターを見ると1kWhあたり10.1kmとなっていた。なおサクラのカタログスペック値は9km/kWhだから、それを大きく上回ってしまっている。
おそらくV2Hの影響で正しく表示されていないのではと思うが、感覚的には1kWhで6～7kmくらい。仮に6.5km/kWhで計算してみると108km走るのに使った電力量は16kWhとわずかだ。これを勘案すると、289kWhの充電に対して163kWhを取り出せた、つまり163÷289=56.4%という計算になる。
同じ計算を2月の結果を元に行なうと55.9%、1月では58.3%と多少前後するもののこの程度のようだ。
一方で、クルマの納車が10月2日で、このNature Remo Eを導入したのが10月18日。約2週間のラグがあるが、ほとんどの期間をNature Remo Eで計測している。その5カ月間の総充電量が1,510kWh、総放電量753kWh。サクラの総走行距離は770kmで、2週間に50km走っていたと仮定すると720km分。先ほどの6.5km/kWhで計算すると110kWhなので、これを加えると総放電量が863kWh。よって863÷1510=57.2%。やはりこのくらいが充電と放電の関係のようだ。
当初期待していた85～90%の効率には遠く及ばない結果となったが、これで納得して使っていくしか術はないようだ。もしかしてウチのサクラ個体の問題では……と考えたこともあったが、点検時に別のサクラを代車として借りて1日試してみたけれど結果はほぼ同じ。また私の所属しているNPOである太陽光発電所ネットワークの知人で、かなり以前から日産リーフでニチコンのV2Hを使っている人からも50%程度だ、という話を先日聞き、やはりこの辺の数字が実態なのだと確信した。
こうした数字が、購入する前にニチコンから明確に出ていなかったのは、ユーザーとしては不満を感じる。昨年の2023年10月17日に、ウチのV2Hシステムの次の世代となる第3世代の新製品の発表会があって参加したところ「新回路方式で軽負荷時も約10%の効率UPを実現（当社従来機種比）」という表現はあった。
新製品のカタログ資料を見ると、仕様表に「変換効率(系統連携時)94%(定格出力時)」とあるが、これはEV放電時のもので「電気自動車損失除く」「家庭の消費が1kW未満の場合、変換効率が低下します」といった注意書きがあり、充電と放電を合わせた効率は出ていないようだ。
もちろん、ユーザーの使用状況によって効率は変わるので一概にはいいづらい面はあるのだろうが、こうした目安は購入する前に知りたい部分だ。ちなみに、ニチコンだけが悪いといいたいのではなく、先日V2Hに初参入したシャープも非公表のようだったし、他社も同様。V2Hを今後盛り上げていくのであれば、こうした数値も公表した上で、そのメリットを訴えていくべきではと思う。
ちょっと文句も出てしまったが、ではV2Hの導入を後悔しているのか、というとそんなことはまったくない。太陽光発電とV2Hでの生活を十分に楽しんでいるし、導入してよかったと思っている。これから春さらに夏になっていくと、日も長くなるし、エアコンでの消費電力も冬ほどはかからなくなるから、太陽光発電とV2Hによる電力だけで終日賄えるという日も増えてきそうだ。
可能であればV2Hとは別に、大容量蓄電池を追加してみたいとも思っている。シャープのパワコンに直結できる蓄電池なら、V2Hより断然効率もいいのでは? と期待できて、ぜひ試してみたい。ただ、価格を見てみると9.5kWhのものが単体で140万円ほど。工事費を入れると160万円前後。まあ自分で工事してしまうというのも手ではあるが、この状況でさらに140万円もの投資をポンとするかというと、どうしても躊躇してしまう。もう少し値段が下がってくるのを期待して、もう少し待って導入してみたいと考えているところだ。
